R包推荐Liana:受配体分析框架-多种分析方法整合

学术   2024-11-18 09:02   重庆  

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这只是一个推荐介绍帖,不是教程,请知悉单细胞RNA-Seq(scRNA-Seq)细胞-细胞通讯(CCC)分析是研究者理解细胞之间互作的主要分析手段,我们也着重介绍过三种,我称之为“三巨头”,主要是他们的使用比较广,文献中使用很多,所以在可信度和知名度上较高,不是说其他的方式不好!


单细胞通讯CellChat V2详细版(视频教程)

单细胞通讯分析之Cellphonedbv5完整内容(视频教程)

Nichenetr V2(一):单细胞通讯分析基础流程及可视化修饰

iTALK:受配体差异分析(详细注释版)


其实除了这些曝光度很高的方法外,还有特别多的其他工具和资源研究细胞通讯,有些至今我都没有使用过或者听说过,可是我们也都发现一个问题,就拿cellphonedb和cellchat来说,数据库资源就不是一致的(Cellchat分析受配体数据库更新(自定义)Cellphonedb单细胞互作分析数据库更新及自定义),但是原则上应该有一个完整的数据库,然后不论你使用哪种方法,至少数据库是“齐全”的。这也是之前有小伙伴提出的问题,或者他想用不同的方法推断通讯,看看结果差别,能不能挖掘有用的数据。那么liana包就是解决这些问题的,它的文章分别发表在和 它提供了受配体分析框架,简单理解就是将各种方法资源整合了,方便我们使用。具体内容可查看文章和官网,也有详细教程!


liana-R-github链接:https://github.com/saezlab/liana
liana-python-github链接:https://github.com/saezlab/liana-py 
liana-教程链接:https://saezlab.github.io/liana/articles/liana_tutorial.html
liana-paper链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-30755-0
liana+paper链接:https://doi.org/10.1038/s41556-024-01469-w

作者建议:We recommend all users to consider using [LIANA+](https://liana-py.readthedocs.io/en/latest/index.html), instead of LIANA, due to it's increased efficiency and completeness. We plan to eventually port all LIANA+ functionalities and backend to R, but in the meantime [LIANA+ in Python](https://liana-py.readthedocs.io/en/latest/index.html) is recommended. 也就是说在2024年发布的LIANA+在功能完整性和效率上是优化的,比如,之前的cpdb用的是v2数据库,我们也知道目前cpdb是v5数据库,所以这些可能都进了更新。但是LIANA+目前(2024年11-15)只有python版,后续也会出R版的分析,敬请期待吧!

安装目前的R包试试吧!这里我们强调R版,因为大多数人的使用原因!

setwd("D:\\KS项目\\公众号文章\\liana单细胞通讯分析框架介绍")#安装和加载一些包library(Seurat)library(dplyr)library(tidyverse)remotes::install_github('saezlab/liana')library(liana)#需要注意的是,我本地电脑用remotes::install_github很费劲且没有成功#所以下载安装包本地安装,然后可能需要一些依赖包,同样的下载本地安装即可
packageVersion('liana')[1] ‘0.1.14’

看看资源和分析方法,都挺全,常见的不常见的都在(这里的不常见仅指我的认知)。从两个层面来说,一些python的方法经过了R的转化,可以说能在R里面运行cellphonedb了,对于不熟悉python的小伙伴是很友好的!

liana::show_resources()# [1] "Default"          "Consensus"        "Baccin2019"       "CellCall"        # [5] "CellChatDB"       "Cellinker"        "CellPhoneDB"      "CellTalkDB"      # [9] "connectomeDB2020" "EMBRACE"          "Guide2Pharma"     "HPMR"            # [13] "ICELLNET"         "iTALK"            "Kirouac2010"      "LRdb"            # [17] "Ramilowski2015"   "OmniPath"         "MouseConsensus"  
liana::show_methods()# [1] "connectome" "logfc" "natmi" "sca" "cellphonedb" # [6] "cytotalk" "call_squidpy" "call_cellchat" "call_connectome" "call_sca" # [11] "call_italk" "call_natmi"

运行下分析,提供单细胞seurat obj或者SingleCellExperiment obj即可,可以指定方法和resource。


##load dataload("C:/Users/tq199/Desktop/fsdownload/scRNA_Y16.Rdata")Idents(scRNA_Y16) <- 'celltype'

##run analysisliana_test <- liana_wrap(scRNA_Y16, idents_col = 'celltype')# Expression from the `RNA` assay will be used# Running LIANA with `celltype` as labels!# LIANA: LR summary stats calculated!# Now Running: Natmi# Now Running: Connectome# Now Running: Logfc# Now Running: Sca# Now Running: Cellphonedb# |============================================================== |100% ~0 s remaining liana_test <- liana_test %>%liana_aggregate(aggregate_how = "magnitude")


#====================================================================================liana_cpdb <- liana_wrap(scRNA_Y16, idents_col = 'celltype', method = "cellphonedb",resource = c('CellPhoneDB'))liana_cpdb_sig <- liana_cpdb[liana_cpdb$pvalue <= 0.05,]liana_cpdb_sig$inter <- paste0(liana_cpdb_sig$source,"_",liana_cpdb_sig$target)table(liana_cpdb_sig$inter)

可视化就很简单了:

#可视化library(ggplot2)library(RColorBrewer)ggplot(liana_cpdb_sig,aes(inter,LRpairs))+  geom_point(aes(size= -log10(pvalue+0.00001), color=lr.mean))+  geom_point(aes(size= -log10(pvalue+0.00001)), shape=21,stroke=1)+  theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+  scale_color_gradientn(colours = RColorBrewer::brewer.pal(n = 10, name = "Spectral"))

更多精彩请看liana官网教程,例如liana+python版,也期待功能的R实现!能够更加方便细胞通讯分析!觉得我们分享有些用的,点个赞再走呗!

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